JP2018076595A - 犠牲陽極を使用する腐食防止 - Google Patents
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Abstract
Description
イオン導電性材料とのイオン接触状態で犠牲材料の犠牲陽極を位置付ける工程;
犠牲材料のイオンが犠牲陽極から生成され、故に犠牲陽極が腐食するにつれて犠牲陽極を消耗させるように、金属部分に対して優先的に犠牲陽極を腐食させる工程;
及び、犠牲陽極材料のイオンで犠牲陽極を再充電する工程、を含む。
イオン導電性材料とのイオン接触状態で印加電流陽極を位置付ける工程;
イオン導電性材料とのイオン接触状態で犠牲陽極を位置付ける工程;
直流電源を提供する工程;
印加電流陽極に直流電源の第1端子を接続する工程;
犠牲陽極に犠牲陽極イオンを堆積させる材料にイオン電流を流すために、犠牲陽極に直流電源の第2端子を接続する工程、を含む。
金属部分ほど貴でない材料の犠牲陽極;
印加電流陽極;
犠牲陽極への接続のために配置される第1電気コネクタ;
及び、印加電流陽極への接続のために配置される第2電気コネクタ、を含み、
前記犠牲陽極及び前記印加電流陽極は、陽極装置の構成要素を含み、その結果、陽極装置の構成要素がイオン導電性材料と接触して位置付けられる場合、前記犠牲陽極及び前記印加電流陽極の各々は、他方との、及び金属部分とのイオン導電性伝達下にあり;
前記印加電流陽極及び前記犠牲陽極は、その間での電気伝達を防ぐために電気的に分離される。
イオン導電性材料との接触状態で印加電流陽極を位置付ける工程;
イオン導電性材料との接触状態で、金属部分ほど貴でない材料の犠牲陽極を位置付ける工程;
直流電源を提供する工程;
金属部分の腐食防止を提供するために金属部分と印加電流陽極との間に電流を作成するように、印加電流陽極及び金属部分をわたる直流電源の接続を提供する工程;
及び、犠牲陽極が金属部分の腐食防止を提供するように、犠牲陽極と金属部分の間に接続を提供する工程、を含む。
ZnO+2OH−+H2O→Zn(OH)4 2− (1)
Zn(OH)4 2−→Zn2++4OH− (2)
Zn2++2e−→Zn (3)
2OH−→1/2O2+H2O+2e− (4)又は
H2O→1/2O2+2H++2e− (5)
Zn+4OH−→Zn(OH)4 2−+2e− (6)
Zn(OH)4 2−→ZnO+2OH−+H2O (7)
1つの例において、0.7cmの最小直径を伴う8cmの長さの、鋳造亜鉛陽極を、導電性セラミックの印加電流陽極管の内部でパックされる、ZnO/チキソトロピックのペーストに位置付けた。亜鉛ペーストを、カルボキシメチルセルロースナトリウムの増粘剤と共に、2M KOH及び20%ZnOを備えたLiOHで飽和させた溶液から作成した。亜鉛陽極と28mmチューブの内側との間の空間において、ペーストをパックした。イオンが多孔性の管壁を通過することができ、その結果、たとえ印加電流陽極の内部に位置つけられたとしても、亜鉛陽極は外部鋼鉄筋上に電流を通すことができることが、試験によって示された。続いて、亜鉛の充電は、印加電流陽極と犠牲陽極の間に外部電圧を適用することにより、印加電流の多孔性管状陽極を通るイオンの流れを逆にすることによって、達成され得る。約6−8ボルトの印加電圧は、ちょうど40,000クーロン未満の合計の充電/再充電を達成する内部亜鉛陽極に送達される、1.6Aまでの電流を、結果としてもたらした。驚くことに、亜鉛陽極は、元のものよりも、再充電後に行われた方が優れていた。亜鉛陽極の充電後、亜鉛陽極が鋼に再度接続された時、鋼へと通じる多孔性の管状の印加電流陽極により充電した亜鉛陽極の電流出力及び蓄積した充電出力は、本来の亜鉛陽極と比較して、増大した。性能におけるこの改善の正確な理由は知られていないが、充電後の陽極の電流出力は増大する。
原位置で陽極を充電/再充電する能力を実証するための組立体(49)を、図11に示されるように構築した。それは、非常にアルカリ性の(7モーラー OH−)ゲル(51)に部分的に浸された、亜鉛ワイヤー(50)から成る。原位置で形成される犠牲陽極のための銅線コネクタ(53)も、同じゲルに浸した。繊維織物(55)及びイオン導電性膜(56)の層によって、内面的及び外面的の両方で並べられる、穿孔したプラスチックチューブ(54)内にゲルが包含された。外部織物とチューブの間で、混合金属酸化物(MMO)でコーティングしたチタンメッシュ(57)が周辺に固定され、それは、片側に取り付けられるチタン接続ワイヤー(58)を備えた。全体の組立体を、LiOHが豊富なモルタル(59)で覆った。
Claims (25)
- イオン導電性被覆材料中の金属部分の腐食防止の方法であって、該方法は:
イオン導電性材料とのイオン接触状態で印加電流陽極を位置付ける工程;
イオン導電性材料とのイオン接触状態で、金属部分ほど貴なものでない材料の犠牲陽極を位置付ける工程;
直流電源を提供する工程;
金属部分の腐食防止を提供するために金属部分と印加電流陽極との間に電流を作成するように、印加電流陽極及び金属部分をわたる直流電源の接続を提供する工程;
及び、犠牲陽極が金属部分腐食防止を提供するために作用するように、犠牲陽極と金属部分の間に接続を提供する工程
を含むことを特徴とする、方法。 - 印加電流陽極と金属部分の間の直流電源の適用は、初期の印加電流を提供し、初期の印加電流が終了すると、犠牲陽極と金属部分の接続は、金属部分の腐食防止を提供する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 金属部分の腐食防止は、犠牲陽極及び金属部分の接続によって提供され、犠牲陽極によって提供される腐食防止の期間後、直流電源は、印加電流陽極と金属部分の間で適用され、金属部分を更に保護する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 犠牲陽極は、印加電流中に金属部分に接続されたまま残る、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の方法。
- 印加電流によって金属部分を不動態化する工程を含む、請求項1乃至4の何れかに記載の方法。
- 1平方メートル当たり20,000クーロンの最小の合計充電が金属部分に適用されるまで、印加電流陽極により提供される電流は適用される、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の方法。
- 犠牲陽極材料のイオンからの犠牲陽極材料により、犠牲陽極を充電する工程を含む、請求項1乃至5の何れかに記載の方法。
- 犠牲陽極が腐食するにつれ、犠牲材料のイオンが犠牲陽極から消耗されるように、イオン導電性材料とイオン接触状態にある犠牲陽極が金属部分に対して優先的に腐食される、イオン導電性被覆材料中の金属部分の腐食防止における使用方法であって、該方法は;
犠牲陽極材料のイオンからの犠牲陽極材料で犠牲陽極を充電する工程を含んでいることを特徴とする、方法。 - 犠牲陽極は、犠牲陽極とのイオン接触状態にある印加電流陽極を位置付けることにより、及び、犠牲陽極イオンが犠牲陽極上に堆積されるように印加電流陽極に直流電源を接続することにより、充電される、ことを特徴とする請求項7又は8に記載の方法。
- 印加電流陽極は、犠牲陽極材料から構成され、直流電力の適用は、印加電流陽極の腐食を引き起こし、犠牲陽極上に堆積される犠牲陽極イオンを生成する、ことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 印加電流陽極は、一時的に被覆材料の中に、又はその上に取り付けられる、ことを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の方法。
- 犠牲陽極から、犠牲陽極を囲む材料から、又はイオン導電性材料から充電するために、犠牲材料の前記イオンが提供される、ことを特徴とする請求項7乃至11の何れかに記載の方法。
- 第1工程において、犠牲陽極は、犠牲陽極の腐食生成物の組成を結果としてもたらす犠牲陽極の腐食によって金属部分の腐食防止を提供するために、金属部分に接続され、及び、犠牲陽極の腐食が生じた後の第2工程において、直流電源によって供給される電流は、犠牲陽極の腐食生成物からの犠牲材料のイオンを、犠牲陽極上に再堆積させる、ことを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の方法。
- 直流電源は、印加電流陽極に、及び金属部分と犠牲陽極に接続され、ここで、金属部分は保護され、同時に犠牲陽極は犠牲材料のイオンで充電される、ことを特徴とする請求項1乃至13の何れかに記載の方法。
- イオン導電性材料中に、又は犠牲陽極に隣接する材料中に犠牲材料のイオンを組み込む工程であって、犠牲陽極上に犠牲材料の組み込まれたイオンを堆積させることにより、犠牲陽極がイオン導電性材料中に生成又は組み上げられる、工程、を含む請求項1乃至14の何れかに記載の方法。
- 直流電源が一時的に適用される、ことを特徴とする請求項1乃至15の何れかに記載の方法。
- 直流電源は、光電池によって、又は定期的にバッテリーを交換することによって適用される、ことを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の方法。
- イオン導電性材料の金属部分を陰極保護するための陽極装置であって、該陽極装置は:
金属部分ほど貴なものでない材料の犠牲陽極;
印加電流陽極;
犠牲陽極への電気接続;
及び、印加電流陽極への電気接続
を含み、
前記犠牲陽極及び前記印加電流陽極は、陽極装置の構成要素を含み、その結果、陽極装置の構成要素がイオン導電性材料と接触して位置付けられる場合、前記犠牲陽極及び前記印加電流陽極の各々は、他方との、及び金属部分とのイオン導電性伝達下にあり;
前記印加電流陽極及び前記犠牲陽極は、その間での電気伝達を防ぐために電気的に分離される
ことを特徴とする、陽極装置。 - 直流電源を含む、請求項18に記載の陽極装置。
- 直流電源は光電池又はバッテリーを含む、ことを特徴とする請求項18又は19に記載の陽極装置。
- 印加電流陽極は、イオン電流の通過が印加電流陽極を通過することを可能にするように穿孔される、ことを特徴とする請求項18乃至20の何れかに記載の陽極装置。
- 印加電流陽極は、犠牲陽極の少なくとも一部を囲む、ことを特徴とする請求項19乃至21の何れかに記載の陽極装置
- 印加電流陽極及び犠牲陽極は、隣り合う要素を含む、ことを特徴とする請求項19乃至21の何れかに記載の陽極装置。
- 犠牲陽極に隣接する、イオン導電性フィラー材が提供される、ことを特徴とする請求項19乃至23の何れかに記載の陽極装置。
- 陽極装置は、予め組み立てられた組立体として提供される、ことを特徴とする請求項19乃至24の何れかに記載の陽極装置。
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